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1、 船舶动力装置课程设计一、设计目的1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论；2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法；3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法；4、掌握主机选型的基本步骤方法；5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。二、基本要求1、独立思考，独立完成本设计；2、方法合适，步骤清晰，计算正确；3、书写端正，图线清晰。3、已知条件1、船型及主要尺寸(1) 船型：单机单桨拖网渔船(2) 主尺度序号 尺度 单位 数值1 水线长 M 41.02 型宽 M 7.83 型深 M 3.64 平均吃水 M 3.05 排水量 T 400.06 浆心至水面距离 M 2.5(3)
2、系数名称 方形系数 Cb 菱形系数 Cp 舯刻面系数数值 0.51 0.60 0.895(4) 海水密度 =1.024T/M32、设计航速状态 单位 数值自航 KN 10.4拖航 KN 3.83、柴油机型号及主要参数序号 型号 标定功率(KW) 标定转速 (r/min) 柴油消耗率（g/kwh） 重量（kg）外形尺寸（L AH）mm1 6E150C-1 163 750 238 2500 201299813252 6E150C-1 220 750 238 3290 255385614403 8E150C-A 217 1000 228 2700 2065106914054 8E150C-A 289
3、 1000 228 3500 259195714055 6160A-13 164 1000 238 3900 338088015556 X6160ZC 220 1000 218 3700 306996015127 6160A-1 160 750 238 3700 338088015558 N-855-M 195 1000 175 11769 NT-855-M 267 1000 179 1258 1989930151110 TBD234V8 320 1000 2124、齿轮箱主要技术参数序号 型号额定传递能力kw/(r/min)额定输入转速（r/min）额定扭矩 N*m额定推力 KN 速比1 3
4、00 0.184-0.257 750-1500 1756.2-2459.8 49.0 2.04,2.5,3,3.53,4.12 D300 0.184-0.257 1000-2500 1193.64-2459.8 49.04,4.48,5.05,5.5,5.9,7.633 240B 0.184 1500 1756 30-50 1.5,2.34 SCG3001 0.16-0.22 750-2300 30-50 1.5,2.3,2.5,3.55 SCG3501 0.257 750-2300 1.3,2.3,2.5,3.5,46 SCG3503 0.257 1000-2300 4.5,5,5.5,6,
5、6.5,77 SCG2503 0.184 1000-2300 4,4.5,5,6,6.5,78 GWC3235 0.45-1.35 -1800 4283-12858 112.72.06,2.54,3.02,3.57,4.05,4.955、双速比齿轮箱主要技术参数序号 型号额定传递能力kw/(r/min)额定输入转速（r/min）额定推力KN 速比1 GWT36.39 0.42-1.23 400-1000 98.07 2-62 GWT32.35 0.52-1.32 -1800 112.78 2-63 MCG410 0.74-1.84 400-1200 147.0 1-4.54 S300 0.18
6、-0.26 750-2500 49.03 2.23,2.36，2.52,2.565 SD300 0.18-0.24 750-2500 49.03 ,4,4.48,4.6,4.954、计算与分析内容1、船体有效功率，并绘制曲线2、确定推进系数3、主机选型论证4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析5、双速比齿轮箱速比6、综合评判分析5、参考书目1、 渔船设计2、 船舶推进3、 船舶概论4、 船舶设计实用手册 （设计分册）6、设计计算过程与分析1、计算船体有效功率(1) 经验公式： EHP=(E0+E)L 式中：EHP- 船体有效马力,-排水量（T） ，L-船长（M ） 。在式中船长为 41.0M
7、 时，E 的修正量极微，可忽略不计。所以式可简化为EHP=E0L 。根据查 渔船设计5、可知 E0 计算如下：船速v=10.41.8523.6=5.35M/S，L=41.0,Cp=0.60;V/(L/10)3=(400.01.024)/(4110)3=5.67;v/gl=5.35/(9.841)=0.27;通过查渔船设计可得E0=0.072。(2) 结果：EHP=E0 L =184.412、不确定推进系数（1）公式 PC=PE/PS=cspr式中 PE：有效马力； PS：主机发出功率； c ：传动功率；s ：船射效率；p：散水效率；r：相对旋转效率。（2）参数估算伴流分数：w=0.77Cp0.
8、28=0.182推力减额分数：由渔船设计得 t=0.77Cp0.3=0.162s=（1t）/（1w）= （10.162）/（10.182）=1.02取 c=0.96；p=0.6；r=1.0（3）结果 PC=c spr=0.96 1.020.61.0=0.5753、主机选型论证（1）根据 EHP 和 PC 选主机主机所需最小功率 Psmin=PE/(PC)=184.41/0.575=320.7 马力=235.7KW参数 10%功率储备：Ps=Psmin(1+10%)=259.27KW查柴油机型号及主要参数表选择 NT-855-M 型柴油机参数：额定转速：1000r/min额定功率：267KW燃油
9、消耗率：179g/kw.h（2）设计工况点初选a、取浆径为 1.9M，叶数 Z=4，盘面比为 0.40 和 0.55b、确定浆转速范围 225r/min 左右4、单速比齿轮速比优选，桨工况点配合特性分析（1）设计思想：按自航工况下设计（2）设计参数及计算：a、螺旋桨收到的马力 DHP：DHP=EHP/( spr)=184.41/(1.02 0.61.0)=301.3 马力b、P=（DHP/ ）=（301.3/1.024）=17.15c、桨径 D:D=1.6d、自航航速 vs=10.4KN拖航航速 vs=3.8KNe、进速 va=vs（1-w ）=10.4（1-0.182）=8.51f、估计桨转
10、速：225r/min根据图谱计算（3）具体计算根据桨径 D=1.9M,用 B4-40 和 B4-55 图谱计算转速为200r/min，225r/min,250r/min,275r/min,300r/min,航速为 10.4KN 时桨的螺距比H/D，敞水效率 p，并绘制图谱求得最佳 p 和 H/D。（4）列表计算：序号 计算项目1 桨径 D(M) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.92 桨转速 n(r/min) 200 225 250 275 3003 航速 VS(kn) 10.4 10.4 10.4 10.4 10.44 进速 VA(rw) 8.51 8.51 8.51 8.51 8.515
11、 直径系数 =3.28nD/VA 146.5 164.8 183.1 201.4 219.76 功率系数 Bp=np/VA2.5 16.2 18.3 20.3 22.3 24.4查 B4-40 图谱7 p 0.608 0.626 0.615 0.599 0.5818 H/D 1.07 0.99 0.81 0.76 0.649 H(M) 2.03 1.88 1.54 1.44 1.22查 B4-55 图谱10 p 0.605 0.621 0.609 0.591 0.5711 H/D 1.05 0.91 0.87 0.73 0.7012 H(M) 2.00 1.73 1.65 1.39 1.33（
12、5）作图确定桨各项最佳参数：（6）通过作图确定桨的各相应参数：项目 B4-40 B4-55桨速 r/min 230 225p 0.623 0.621H/D 0.97 0.91H(M) 1.84 1.84D(M) 1.9 1.9通过作图确定出此船在自航状态下即航速 VS=10.4KN 时，桨的最佳转速，从而准确得出自航状态下的减速比。（7）选择单速比齿轮箱参数：a、主机输出扭矩 Ne=9550PN/nN=267/10009550=2550NMb、主机转速 n=1000 rpmc、减速比 i=4.5根据以上参数选择：齿轮箱型号：SCG3503外形尺寸：8548801312传递能力：0.257kw/
13、r/min（8）分析自航状态下的机桨配合特性图中 A 点为船自航状态下的设计配合点，即额定工况点，此时主机在设计负荷下工作，主机可发出额定功率，螺旋桨亦可发出设计推力，使船在自航设计航速即 10.4KN 航行。（9）双速比齿轮箱速比优选、桨工况配合分析设计思想：根据拖航工况选择减速比，由上面自航时的两种盘面比对应的参数求出拖网时再吸收全部主机功率情况下具有的最大推力的螺旋桨的转速及减速比。设计参数：拖航航速：v s=3.8kn进速：v a=0.515vs（1-w）=1.71m/s具体计算（查船舶原理与推进P186） p1 pp cCDBAPe Pp100（%）（%）序号 计算项目1 桨径 D(
14、M) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.92 桨转速 200 225 250 275 3003 航速 VS(kn) 10.4 10.4 10.4 10.4 10.44 进速 VA(rw) 1.71 1.71 1.71 1.71 1.715 DnJa600.27 0.24 0.22 0.20 0.186 275HPQM1079.5 959.6 863.6 785.1 720.17 5360nKM0.0383 0.0269 0.0195 0.0147 0.0114查 B4-40 图谱8 H/D 0.87 0.72 0.63 0.53 0.4349 KT 0.295 0.24 0.196 0.16
15、5 0.0910 p 0.336 0.338 0.341 0.345 0.3511 DQMT4376 4506 4568 4638 452312 Te=T(1-t) 3667 3776 3828 3887 3700查 B4-55 图谱13 H/D 0.85 0.70 0.62 0.525 0.4314 KT 0.293 0.236 0.192 0.163 0.08915 p 0.333 0.335 0.338 0.34 0.34616 DQMT4346 4431 4541 4582 447317 Te=T(1-t) 3642 3713 3805 3840 3659作图确定最佳参数（10）通过两种盘面比的螺距比确定桨的转速、敞水效率项目 B4-40 B4-55D(m) 1.9 1.9H/D 0.72 0.80p 0.338 0.334n(r/min) 225 220相应减速比 4.44 4.54（11）空泡校核项目 B4-40 B4-55VS(kn) 3.8 3.8va=0.515vs（1-w） 1.6 1.6D(m) 1.9 1.9H/D 0.72 0.80p 0.338 0.3340.70.30.50.90.90.70.50.30.40.30.20.10.
